Kategorie: CleanEnergy Hydrogen

BMW-Modellreihe: E65 E68

13.11.2006
Der BMW Hydrogen 7
Eine neue Ära der Mobilität beginnt - ausführliche Neu-Vorstellung
 

(Kurzfassung)

Die BMW Group schreibt Automobilgeschichte. Mit dem BMW Hydrogen 7 präsentiert BMW die weltweit erste mit Wasserstoff (englisch: Hydrogen) angetriebene und damit praktisch emissionsfrei nutzbare Luxuslimousine für den Alltagsbetrieb. Das neue Modell bedeutet einen Meilenstein für den Eintritt in ein neues Zeitalter der nachhaltigen Mobilität. Der BMW Hydrogen 7 wird von einem Wasserstoff-Verbrennungsmotor angetrieben. Das Fahrzeug hat den vollständigen Serienentwicklungsprozess durchlaufen und ist das Ergebnis einer konsequent betriebenen Strategie, mit der die BMW Group die zukunftsweisende Antriebsenergie Wasserstoff schon heute für den Alltagsbetrieb nutzbar macht.

Der BMW Hydrogen 7 stellt eine revolutionäre Weiterentwicklung innerhalb der BMW 7er Baureihe dar. Motor, Fahrwerk und Karosserie dieses neuen Modells basieren auf dem Fahrzeugkonzept der Limousinen BMW 760i und BMW 760Li. Der BMW Hydrogen 7 ist mit einem bivalenten Zwölfzylinder-Verbrennungsmotor ausgestattet, der sowohl mit Wasserstoff als auch mit herkömmlichem Benzin arbeitet. Der Motor erzeugt eine Leistung von 191 kW/260 PS und beschleunigt die Wasserstoff-Limousine in 9,5 Sekunden von null auf 100 km/h. Die Höchstgeschwindigkeit des BMW Hydrogen 7
wird elektronisch auf 230 km/h limitiert.

Fortschritt ohne Kompromisse.

Der bivalente Verbrennungsmotor liefert einen beeindruckenden Beleg für die herausragende Ingenieurskunst der BMW Group. Verzögerungsfrei und ohne jede Veränderung im Fahrverhalten schaltet der neuartige V12-Motor vom Wasserstoff-Betrieb auf den Benzin-Betrieb um. Dies wird durch eine hochpräzise Steuerungstechnologie ermöglicht, die den Motor so reguliert, dass seine Leistung trotz der unterschiedlichen Verbrennungseigenschaften der Kraftstoffe in beiden Betriebsarten identisch ausfällt. Mit dieser richtungweisenden Motoreninnovation bietet die BMW Group eine praxisorientierte und attraktive Lösung für den Umstieg auf Wasserstoff als Antriebsenergie. Sie setzt damit zugleich einen Meilenstein auf dem Weg in eine von fossilen Kraftstoffen unabhängige, schadstofffreie Zukunft der individuellen Mobilität.

Hinsichtlich Leistungsentfaltung, Laufkultur und Komfort befindet sich der BMW Hydrogen 7 auf einer Stufe mit den anspruchsvollsten Produkten, die die Automobilindustrie auf dem Gebiet der benzin- oder dieselbetriebenen Fahrzeuge hervorgebracht hat. Das praktisch emissionsfreie Fahren in der neuartigen Wasserstoff-Limousine wird damit in einer für BMW Fahrzeuge typischen Art zum Genuss. Neben dem zukunftsweisenden Antriebskonzept beeindruckt die dynamische Premium-Limousine durch eine ungewöhnlich umfangreiche Ausstattung.

Wasserstoff – Energieträger der Zukunft.

Nach Meinung von Experten ist Wasserstoff der einzige Energieträger, der das Potenzial besitzt, langfristig fossile Kraftstoffe im Straßenverkehr zu ersetzen. Wasserstoff (chemisches Symbol: H) ist als Bestandteil von Wasser und nahezu allen organischen Verbindungen Teil des biologischen Kreislaufs und somit umweltverträglich. Darüber hinaus ist er als häufigstes Element im Universum praktisch unbegrenzt verfügbar. Wasserstoff lässt sich tiefkalt als Flüssigkeit oder in Gasform speichern und relativ einfach transportieren.

Als Gas ist Wasserstoff ungiftig, farb- und geruchlos. In flüssiger Form enthält er, gemessen am Gewicht, eine um das Dreifache höhere Energiemenge als Benzin. Während der Einsatz fossiler Kraftstoffe zwangsläufig Kohlendioxid-Emissionen zur Folge hat, verhält sich Wasserstoff als alternative Antriebsenergie äußerst umweltverträglich, denn bei der Verbrennung entsteht praktisch nur Wasserdampf. Regenerativ erzeugt ist Wasserstoff im Vergleich zu anderen alternativen Kraftstoffen der einzig nachhaltig nutzbare Energieträger.

Flüssigwasserstoff gewährleistet hohe Alltagstauglichkeit.

Die BMW Group setzt konsequent auf Flüssigwasserstoff als Antriebsenergie. Diese Präferenz liegt darin begründet, dass die volumenbezogene Energiedichte von Wasserstoff in flüssiger Form weitaus höher ist als die Energiedichte von Wasserstoff in gasförmigem Zustand. Bei gleichem Bauraum für den Speichertank liegt die Energiemenge von tiefkalt-flüssigem Wasserstoff im Vergleich zu Wasserstoff, der mit 700 bar druckgasförmig gespeichert wird, um mehr als 75 Prozent höher. Entsprechend größer fällt daher auch die Reichweite eines mit Flüssigwasserstoff betriebenen Fahrzeugs aus.

Solange sich die Infrastruktur für Wasserstoff noch im Aufbau befindet, wird darüber hinaus die kumulierte Reichweite zum entscheidenden Kriterium für die Alltagstauglichkeit des Wasserstoff-Fahrzeugs. Seine hohe Reichweite erlangt der BMW Hydrogen 7 zum einen durch die Antriebsenergie Flüssigwasserstoff und zum anderen durch die Bivalenz des Verbrennungsmotors. Im Wasserstoff-Betrieb kann der BMW Hydrogen 7 mehr als 200 Kilometer zurücklegen, weitere 500 Kilometer fährt die Limousine im herkömmlichen Benzin-Modus.

Die Benutzerfreundlichkeit prägt die Attraktivität und damit die Akzeptanz der neuen Antriebsenergie Wasserstoff in besonderem Maße. Daher hatte das Qualitätsmerkmal Alltagstauglichkeit für die Konzeption des BMW Hydrogen 7 eine hohe Relevanz. Mit der ersten innerhalb der Serienproduktion gefertigten Wasserstoff-Luxuslimousine setzt die BMW Group ein deutliches Signal für die Automobilindustrie. Das Fahrzeug tritt den Beweis dafür an, dass beim Umstieg auf eine alternative Antriebsenergie hohe Ansprüche an Fahrdynamik und Komfort erfüllt werden können.

Reife und Zuverlässigkeit eines Serienfahrzeugs.

Die weltweit erste in Serie gefertigte Wasserstoff-Luxuslimousine ist nicht das Ergebnis eines Forschungsprojekts. Ihre Entwicklung markiert vielmehr den Beginn der Industrialisierung, womit sich der BMW Hydrogen 7 dem Niveau neuer BMW Modelle mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren anpasst. Der BMW Hydrogen 7 durchlief den gesamten Serienentwicklungsprozess eines neuen Modells von BMW. Neue Bauteile wie Motorentechnik, Tanksystem und Fahrzeugelektronik für den Wasserstoffantrieb wurden gemäß dem Produktentstehungsprozess (PEP) von BMW entwickelt. Dabei wurde jedes einzelne Bauteil genauestens dahingehend überprüft, ob es den Anforderungen der Serienentwicklung genügt.

Aufgrund dieser Konzeption steht mit dem BMW Hydrogen 7 ein Fahrzeug zur Verfügung, das eine neuartige und zukunftsweisende Antriebstechnologie mit den in Jahrzehnten der Fahrzeug- und Motorenentwicklung erlangten hohen Qualitätsstandards der BMW Group bezüglich Verlässlichkeit, Sicherheit und Fahrgenuss verbindet. Das ausgereifte Fahrzeugkonzept für den BMW Hydrogen 7 reicht damit signifikant über den Status bisher gefertigter Wasserstoff-Prototypen und -Demonstrationsfahrzeuge hinaus und ermöglicht eine Zulassung nach D/ECE-Regularien. In den USA wird der BMW Hydrogen 7 einem ausgewählten Nutzerkreis zum Testen übergeben.

Komfort auf Premium-Niveau.

Die Premium-Qualität des BMW Hydrogen 7 wird durch ein außergewöhnliches Komfortangebot untermauert. Dazu gehören Soft-Close-Automatik für die Türen, Klimakomfort-Verbundverglasung, Klimaautomatik „High“, elektrische Sitzverstellung mit Memory-Funktion, Standheizung inklusive Fernbedienung, Fernlichtassistent, TV-Funktion mit DVB-T-Empfang und Fondmonitor, Telematik Dienst BMW Assist und BMW Online, separates Autotelefon im Fond, Teleservice-Vorbereitung, CD-Wechsler für sechs CDs, DVD-Wechsler für sechs DVDs, Raucherpaket sowie Getränkehalter vorn und hinten.

Außerdem gehören Kopf- und Seitenairbags vorn und hinten, automatisch abblendende Innen- und Außenspiegel sowie Park Distance Control (PDC), Regensensor, Navigationssystem Professional und HiFi-System Professional, Lordosenstützen für Fahrer und Beifahrer sowie Sitzheizung vorn und im Fond zum Ausstattungspaket.

Weitere technische Highlights, die sich im BMW Hydrogen 7 genießen lassen, sind Komfortzugang, BMW Online, Spracherkennung für die Bedienung des Navigationssystems sowie der Telefon- und der Audioanlage, Lenkradheizung, elektrisch verstellbare Komfortsitze, BMW Night Vision und adaptives Kurvenlicht. Hinzu kommen 19 Zoll-Leichtmetallräder mit Mobility Set.

Das weltweit erste in Serie gefertigte Wasserstoff-Premiumfahrzeug für den Alltagsbetrieb läuft serienmäßig mit einer hochwertigen Metallic-Lackierung vom Band, wobei vor allem der exklusiv für dieses Modell zur Verfügung stehende Farbton Blue Water Metallic den einzigartigen Charakter des Fahrzeugs wirkungsvoll betont.

Bivalenter Verbrennungsmotor für eine maximale Reichweite.

Der bivalente Verbrennungsmotor ist die entscheidende, bahnbrechende Neuentwicklung im BMW Hydrogen 7. Der kraftvolle Motor basiert auf dem Zwölfzylinder-Benzintriebwerk mit 6,0 Litern Hubraum und VALVETRONIC der BMW 7er Reihe. Das maximale Drehmoment beträgt 390 Newtonmeter und wird bei einer Motordrehzahl von 4.300 U/min erreicht. Der V12-Motor des BMW Hydrogen 7 arbeitet bivalent. Dadurch kann der Motor in denselben Zylindern wahlweise Wasserstoff oder Benzin verbrennen.

bivalenter V12-Motor für
Wasserstoff- und Benzinbetrieb

Mit insgesamt rund 700 Kilometern kommt das Wasserstoff-Fahrzeug mit dem bivalenten Verbrennungsmotor sogar auf eine höhere Reichweite als der BMW 760i. Der Fahrer eines BMW Hydrogen 7 kann so auf grenzenlose Mobilität vertrauen und sein Fahrzeug auch in größerer Distanz zur nächsten Wasserstoff-Tankstelle problemlos nutzen. Alltagstauglichkeit, Nutzwert und Fahrerlebnis bleiben uneingeschränkt gewahrt, auch wenn Wasserstoff nicht zur Verfügung steht.

Der Verbrennungsmotor bürgt für Verlässlichkeit.

Die BMW Group hat sich bewusst für den Verbrennungsmotor entschieden, um einen Impuls für eine stärkere Akzeptanz und Verbreitung von Wasserstoff als Antriebsenergie zu setzen. Der Verbrennungsmotor nutzt eine ausgereifte Technologie, für die fundiertes Know-how aus Jahrzehnten der Motorenentwicklung zur Verfügung steht. So erfüllt dieses Motorenkonzept alle Voraussetzungen, um die für Fahrzeuge der Marke BMW typische Fahrdynamik und Agilität auch bei der Verwendung von Wasserstoff als Energieträger zu gewährleisten. Außerdem bietet nur der Verbrennungsmotor den Vorteil, bivalent arbeiten zu können.

Einblaseventile als Schlüsseltechnologie.

Im Benzin-Betrieb arbeitet der Motor als Direkteinspritzer, für den Wasserstoff-Betrieb erfolgt die Gemischbildung bereits in den Ansaugkanälen. Dazu wurden neue Einblaseventile entwickelt, deren Konstruktion und Integration höchste Anforderungen an die Motorenentwicklung stellten. Die auf gasförmigen Wasserstoff ausgelegten Ventile sind nicht nur größer als herkömmliche Benzin-Einspritzventile, sondern decken eine deutlich größere Spreizung im Volumenstrom ab: Sie arbeiten mit unterschiedlichen Systemdrücken und gleichzeitig mit sowohl sehr kurzen als auch mit längeren Einblasezeiten für das Wasserstoffgas. In Hundertstelsekunden bringen sie dennoch immer exakt die benötigte Menge an Wasserstoff in die Ansaugluft ein.

Wasserstoff verbrennt mit einer bis zu zehn Mal höheren Geschwindigkeit als herkömmliche Kraftstoffe. Die Motorsteuerung des bivalenten Verbrennungsmotors verfügt über spezielle Funktionen. Mit der BMW exklusiven vollvariablen Ventilsteuerung VALVETRONIC und der variablen Nockenwellenverstellung Doppel-VANOS standen den Ingenieuren ideale Instrumente zur Optimierung des Wasserstoff-Brennverfahrens zur Verfügung. Gaswechsel und Gemischbildung können damit gezielt auf die Eigenschaften des Wasserstoff-Luft-Gemischs abgestimmt werden.

Praxisorientierte Lösung für die Reduktion von CO2-Emissionen.

Der BMW Hydrogen 7 emittiert im Wasserstoff-Betrieb praktisch nur Wasserdampf. Das neue Modell stellt damit einen bedeutenden Schritt auf dem Weg zu einer drastischen Reduktion der im Individualverkehr erzeugten Emissionen, insbesondere des CO2-Ausstoßes, dar. Für die Zukunft ist die Einführung eines allein mit Wasserstoff angetriebenen Fahrzeugs (monovalent) vorgesehen. Zudem wird im Rahmen der Forschung der BMW Group daran gearbeitet, die Brennstoffzellentechnik für eine möglichst praxistaugliche Nutzung im Automobil in Form einer Auxiliary Power Unit (APU) und damit als deutlich leistungsfähigerer Ersatz für die herkömmliche Fahrzeugbatterie zu erschließen.

Die BMW Group weist mit dem BMW Hydrogen 7 einen praxisorientierten, gangbaren Weg in eine umweltverträgliche automobile Zukunft. Die Integration von Wasserstoff in bewährte Entwicklungs-, Produktions- und Vertriebsprozesse ist die effizienteste Methode, um Wasserstoff als Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen zu etablieren. In diesem Sinne begreift sich die BMW Group als Schrittmacher des Fortschritts. Mit diesem Impuls stärkt BMW das Vertrauen der Kunden in diese Technologie und erhöht die Attraktivität von Wasserstoff-Fahrzeugen.

Vakuum-Superisolation für den Tank.

Das bivalente Antriebskonzept des BMW Hydrogen 7 setzt nicht nur eine spezielle Motorsteuerung und Kraftstoffversorgung voraus, sondern auch die Integration zweier unterschiedlicher Kraftstoffspeicher. Der Wasserstofftank des BMW Hydrogen 7 nimmt rund 8 Kilogramm (etwa 170 Liter) Flüssigwasserstoff auf, der konventionelle Benzintank umfasst ein Volumen von 74 Litern.

Wasserstofftank hinter der
Rücksitzbank im BMW Hydrogen 7

Flüssigwasserstoff als Antriebsenergie bedeutet eine besondere technische Herausforderung für die Speicherkonstruktion. Da Wasserstoff bei Umgebungsdruck erst bei einer Temperatur von minus 253 Grad Celsius in den flüssigen Aggregatzustand übergeht, wird die Speicherung des Kraftstoffs im Automobil über eine längere Zeit erst durch eine neuartige Vakuum-Superisolation möglich. Der Wasserstoff-Tank des BMW Hydrogen 7 ist doppelwandig ausgeführt. In dem 30 Millimeter dicken Zwischenraum befinden sich mehrere Aluminium- und Glasfaserschichten, um die Wärmeeinstrahlung zu reduzieren. Die starke Isolationswirkung des Tanks entsteht zudem durch ein im Zwischenraum erzeugtes Vakuum.
So wird die Wärmeübertragung über Luft vermieden. Die Aufhängung des Innentanks erfolgt über gering wärmeleitende Bänder aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK).

Die Superisolation reduziert den Wärmeeintrag überaus effektiv. Sie entspricht der Isolationswirkung einer 17 Meter starken Styroporschicht. Würde man heißen Kaffee in den Tank füllen, wäre dieser erst nach etwa 80 Tagen auf eine Temperatur abgekühlt, bei der das Getränk trinkbar wäre.

Boil-off-Management zur Kontrolle der Verdampfung.

Ein geringer Wärmeeintrag ist trotz der Vakuum-Superisolation physikalisch nicht zu vermeiden. Das bedeutet, dass ein geringer Teil des Flüssigwasserstoffs mit der Zeit verdampft (englisch: boil off). Diese geringen Abdampfungsmengen treten jedoch erst nach einer Parkzeit von mehr als 17 Stunden auf. Danach erhöht sich der Druck im Kraftstoffbehälter so, dass der gasförmige Kraftstoff einem so genannten Boil-off-Management zugeführt werden muss. Es begrenzt den Tankinnendruck und sorgt beim Überschreiten eines definierten Idealwertes für eine kontrollierte Entnahme und Umwandlung von bereits verdampftem Wasserstoff.

Der freigegebene gasförmige Wasserstoff wird in einem Venturirohr mit Luft vermischt und in einem Katalysator zu Wasser aufoxidiert. Die als Standzeit bezeichnete Phase bis zur kontrollierten Entleerung eines zur Hälfte gefüllten Wasserstofftanks beträgt etwa 9 Tage. Danach verbliebe im Tank ausreichend Wasserstoff, um noch rund 20 Kilometer Wegstrecke im Wasserstoff-Modus zurückzulegen. Wird der BMW Hydrogen 7 zwischendurch im  Wasserstoff-Modus gefahren, nimmt der Tankinnendruck aufgrund der Entnahme von Wasserstoff für den Motorbetrieb wieder ab. Nach dem Abstellen des Fahrzeugs beginnt die 17-stündige energieverlustfreie Parkzeit dann von neuem.

Tanken leicht gemacht.

Das Tankkonzept für den Wasserstoffantrieb überzeugt ebenfalls durch seine Alltagstauglichkeit und unterscheidet sich im Prinzip der Handhabung für den Autofahrer kaum von der bewährten Benzinbetankung. Neu ist im Wesentlichen die druck- und kältedichte Tankkupplung für den Flüssigwasserstoff. Sie wird vom Fahrer wie ein Zapfhahn an den Flüssigwasserstoff-Tankstutzen des BMW Hydrogen 7 herangeführt und mit manuellem Druck aufgesteckt. Die endgültige Verriegelung der Kupplung und das Befüllen des Tanks erfolgen systemgesteuert.

Die Tankklappe öffnet und schließt der Fahrer durch Betätigen einer Taste im Cockpit neben dem Lenkrad. Der gesamte Vorgang vollzieht sich in weniger als 8 Minuten. Aufgrund der einfachen Handhabung und des systemgesteuerten Befüllvorgangs erfolgt die Betankung des BMW Hydrogen 7 mit Wasserstoff ebenso leicht und ungefährlich und darüber hinaus sogar sauberer als eine herkömmliche Benzinbetankung.

Um möglichst frühzeitig eine weltweit einheitliche und automobilgerechte Technologie auf diesem Gebiet zu etablieren, hat die BMW Group mit internationalen Partnerunternehmen eine einheitliche Flüssigwasserstoff-Betankungskupplung entwickelt, die weltweit zum Standard werden soll.

Hoher Powerdome verweist auf die einzigartige Kraftquelle.

Die Karosserie des BMW Hydrogen 7 basiert auf dem Maßkonzept des BMW 760Li, das heißt Außenmaße und Radstand sind identisch. Optisch wurde der charakteristische Look der langen BMW 7er Limousine kaum verändert, jedoch wurden mehrere Bauteile aufgrund des höheren Fahrzeuggewichts und der Wasserstoff-Komponenten neu entwickelt. Zum Erkennungsmerkmal des BMW Hydrogen 7 wird als optisch eigenständiges Karosseriebauteil der neue, hohe Powerdome, den die Wasserstoff-Limousine ihrem durch die H2-Einblaseventile höher bauenden Motor verdankt. Die muskulöse Kontur der Motorhaube verweist zugleich auf die einzigartige Kraftquelle unter dem Blechkleid des Wasserstoff-Fahrzeugs.

Auf der Heckklappe trägt das Fahrzeug den Schriftzug „Hydrogen 7“ und unter den Seitenblinkern befindet sich der Schriftzug „Hydrogen“. Weitere Erkennungsmerkmale sind die transparente, edel in Chrom eingefasste LH2-Tankklappe und die Blende für den hinteren Stoßfänger mit Chrom-Applikationen. Die Aufschrift „BMW Hydrogen Power“ auf den Sonnenschutzblenden der hinteren Seitenfenster und den Einstiegsleisten der Türen macht ebenfalls auf die revolutionäre Antriebstechnologie der Limousine aufmerksam.

Grundlegend neu ist die gewichtsoptimierte und zugleich noch crashfestere Mischbauweise mehrerer Karosseriebereiche aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) und Stahl. Die spezielle CFK-Stahl-Mischbauweise hat die BMW Group eigens für den BMW Hydrogen 7 entwickelt, um das höhere Gewicht des Antriebs- und Kraftstoffversorgungssystems auszugleichen und zudem die besonderen Sicherheitsanforderungen, die an dieses innovative Fahrzeug gestellt werden, zu erfüllen. So sind jetzt unter anderem die Seitenrahmen links und rechts umlaufend mit CFK verstärkt. Auf diese Weise werden die gleichen Crashwerte erreicht wie beim BMW 760Li.

Wasserstoff-Anzeigen im Cockpit.

Auch im Innenraum weist die Wasserstoff-Limousine im Vergleich zum BMW 760Li nur wenige optische Modifikationen auf. Im Cockpit befinden sich neue Anzeigen für den Wasserstoff-Betrieb. Innerhalb der Instrumentenkombination der BMW 7er Reihe wurde im Display der variablen Kontrollanzeigen das Symbol „H2“ hinzugefügt, welches im Wasserstoff-Betrieb aufleuchtet. Darüber hinaus verfügt der BMW Hydrogen 7 neben der Benzintankanzeige über eine H2-Tankanzeige, die den Füllstand in Kilogramm angibt. Die Gesamtreichweite erscheint als zweigeteilter Querbalken sowie als Zahl. Die Reserveanzeigen für Wasserstoff (ca. 1,5 kg nutzbare Restmenge für etwa 50 Kilometer) und Benzin (ca. 15 Liter Restmenge für mindestens 100 Kilometer) werden getrennt voneinander ausgewiesen.

Die optisch auffälligsten Modifikationen des Fahrzeuginterieurs befinden sich im Fond. Sie liegen in der Anordnung des Wasserstofftanks unterhalb der Hutablage und hinter der Rücksitzbank begründet. Beim BMW Hydrogen 7 ist die Rücksitzbank rund 115 Millimeter weiter vorn platziert als beim BMW 760Li, beziehungsweise rund 25 Millimeter weiter hinten als bei der Normalversion des BMW 7er. Die beiden Fondpassagiere genießen auch in dem Wasserstoff-Fahrzeug den Reisekomfort einer Oberklasse-Limousine von BMW. Die Mittelarmlehne im Fond ist packagebedingt fest installiert.

Der BMW Hydrogen 7 ist daher als Viersitzer konzipiert. Das Kofferraumvolumen fällt aufgrund der Wasserstoffumfänge geringer aus als bei den übrigen Varianten der BMW 7er Reihe. Der Gepäckraum des BMW Hydrogen 7 fasst 225 Liter und bietet damit ausreichend Platz, um beispielsweise zwei Golfbags unterzubringen.

Leichtbau-Aluminium-Fahrwerk der BMW 7er Reihe.

Das Fahrwerk des BMW Hydrogen 7 basiert auf dem serienmäßigen Leichtbau-Aluminium-Fahrwerk, das die charakteristische Fahrdynamik der BMW 7er Reihe prägt. Vorn kommt eine Doppelgelenk-Zugstreben-Federbeinachse zum Einsatz und hinten eine Integral-IV-Mehrlenkerachse mit Anfahr- und Bremsnickausgleich. Die durch die Wasserstoff-Komponenten bedingte Gewichtszunahme machte einige Änderungen in der Fahrwerksabstimmung erforderlich. Außerdem wurde die Hinterachse des BMW Hydrogen 7 ähnlich wie bei der Sicherheitslimousine der BMW 7er Reihe durch Alu- und Stahl-Verstärkungen ergänzt. Darüber hinaus wird die Wasserstoff-Limousine serienmäßig mit dem Fahrwerksystem AdaptiveDrive ausgestattet, das die Wankstabilisierung mit der variablen Stoßdämpferverstellung verbindet. AdaptiveDrive sorgt dafür, dass sich der BMW Hydrogen 7 überaus agil und souverän bewegen lässt und auch in engen Kurven spielend leicht zu beherrschen ist.

Der BMW Hydrogen 7 verfügt über eine BMW 7er Bremsanlage. Damit beträgt der Bremsweg des 2 460 Kilogramm schweren Fahrzeugs aus 100 km/h bis zum Stillstand 41 Meter.

Hightech-System: Reifendruckkontrolle RDC.

Serienmäßig kommt im BMW Hydrogen 7 die neueste Generation des sensorbasierten Telemetrie-Reifendruckkontrollsystem RDC (Reifen Druck Control) zum Einsatz. Das aus dem Rennsport abgeleitete System weist eine besonders hohe Warnschärfe auf und entspricht dem derzeit höchsten Stand der Reifenkontrolltechnik. Das Telemetrie-Kontrollsystem misst in kurzen Intervallen den Druck jedes einzelnen Reifens und zeigt im Instrumentenkombi Abweichungen vom Normalwert für jede Radposition an. So wird der Fahrer noch früher und noch präziser auch über einen schleichenden Druckverlust an einem einzelnen Rad informiert.

Sicherheit als oberstes Prinzip.

Wasserstoff zeichnet sich durch andere Eigenschaften aus als Benzin oder Diesel und bringt daher naturgemäß andere Anforderungen an die Fahrzeugsicherheit mit sich. Der umweltfreundliche Treibstoff ist sowohl geruchs- als auch farblos und daher für die menschlichen Sinne nicht wahrnehmbar. Gerät Wasserstoff an die Luft, verflüchtigt er sich schnell und entweicht zügig nach oben, da er 15-mal leichter ist als die Umgebungsluft. Wasserstoff ist nicht reizend oder giftig, aber leichter entzündbar als Benzin oder Diesel, sofern ein entsprechendes Mischungsverhältnis mit Luft vorliegt. Der Umgang mit Wasserstoff ist absolut sicher, sofern seine charakteristischen Eigenschaften berücksichtigt werden.

Höchste Sicherheit ist für die BMW Group die Voraussetzung dafür, ein Fahrzeug mit Wasserstoffantrieb im Alltagsbetrieb nutzbar zu machen. Deshalb engagiert sich die BMW Group in vielen internationalen Gremien zur Entwicklung einheitlich geltender Sicherheitsstandards für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge. Parallel zur Entwicklung dieser Standards wurde ein durchgängiges Sicherheitskonzept für den BMW Hydrogen 7 und sein Umfeld aufgebaut. So verfügt der Flüssigwasserstofftank neben dem Boil-off-Managementsystem über zwei redundante Ventile, die im Falle eines starken Druckaufbaus im Tank – zum Beispiel im Fall einer Beschädigung – den Tankinhalt kontrolliert in die Umgebung abblasen. Wenn das erste Ventil öffnet, wird der Wasserstoff durch die in den C-Säulen verlaufenden Sicherheitsleitungen zum Fahrzeugdach geführt. Über das zweite, erst bei höheren Auslösedruck ansprechende Ventil kann das Gas zum Fahrzeugunterboden strömen, wo es ebenfalls abgeblasen wird. Die Eskalationsgefahr am Unfallort, also das Risiko, dass sich brennender Treibstoff am Boden ausbreitet, ist beim Wasserstoff-Fahrzeug im Gegensatz zum Benzin- oder Dieselantrieb nicht gegeben, weil Wasserstoff sich nicht in Form entzündlicher Pfützen am Boden ansammelt, sondern umgehend nach oben aufsteigt und sich verflüchtigt.

Zu den Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, um ein Fahrzeug im Alltagsbetrieb einzusetzen, gehört seine Eigensicherheit. Beim BMW Hydrogen 7 wird diese durch ein mehrstufiges Sicherheitskonzept gewährleistet. Im Mittelpunkt stehen dabei Vorkehrungen, die sowohl ein Bersten des Wasserstofftanks als auch einen unkontrollierten Austritt von Wasserstoff verhindern. Aus diesem Grund sind alle Bauteile so ausgelegt, dass sie maximale Sicherheitsanforderungen erfüllen. Darüber hinaus sind die Komponenten so gestaltet, dass sie im Falle einer Fehlfunktion eigenständig in einen sicheren Zustand übergehen. Nicht nur der Tank, sondern auch alle übrigen Wasserstoff führenden Komponenten und Leitungen sind doppelwandig ausgeführt. Speziell für den BMW Hydrogen 7 entwickelte Sicherheitsfunktionen ermöglichen es, eventuell auftretende Fehler frühzeitig zu erkennen und entsprechende Reaktionen auszulösen, um eine Gefährdung zu verhindern. Der Nutzer wird daher über jede Funktionsstörung im Sicherheitssystem informiert, auch wenn diese für sich noch keine Gefährdung darstellt. Ein Gaswarnsystem mit dezentral verteilten Wasserstoff-Sensoren signalisiert etwaige Funktionsstörungen sowohl im Fahrbetrieb als auch beim Parken. Die Stromversorgung für die Gaswarnanlage ist zudem dreifach gesichert. Neben der Fahrzeugbatterie verfügt der BMW Hydrogen 7 über zwei weitere Batterien, die unabhängig von der Fahrzeugbatterie die Stromversorgung für das Wasserstoffsystem übernehmen.

Unabhängige Zertifizierung.

Die BMW Group hat den BMW Hydrogen 7 zusammen mit dem TÜV Süddeutschland, mit Fokus auf die Wasserstoff-Komponenten, erfolgreich zahlreichen Testverfahren und den Zulassungsprozeduren eines Serienfahrzeugs unterzogen. Außerdem wurde ein Crashprogramm durchgeführt, das über die gesetzlichen Anforderungen hinausgeht: Front-Offset-Crash gemäß EURO NCAP mit einer Aufprallgeschwindigkeit von 64 km/h, der Heck-Crash mit 100- und 40-prozentiger Überdeckung sowie der Seiten-Crash im empfindlichsten Bereich, direkt auf die Tankkupplung. Zur Absicherung noch extremerer Unfallszenarien wurde der Wasserstofftank unter Sonderbedingungen, wie der Einwirkung von Flammen, dem Beschuss, der massiven mechanischen Beschädigung sowie der Reaktion des Kraftstoffbehälters und der Sicherheitseinrichtungen bei Verlust des Isoliervakuums getestet. Zudem wurden gefüllte Tanks bis zu 70 Minuten lang von mehr als 1000 Grad Celsius heißen Flammen umschlossen. Auch hier erwies sich das Verhalten als unproblematisch. Der Wasserstoff entwich langsam und kaum wahrnehmbar über die Sicherheitsventile.

Der TÜV Süddeutschland und die beratende Feuerwehr kamen nach diesen Untersuchungen zu dem Ergebnis, dass Wasserstoff-Fahrzeuge mindestens ebenso sicher sind wie konventionelle Benzinfahrzeuge.

Regelung für das Parken in Garagen.

Weil für die Sicherheit des Flüssig-Wasserstoff-Tanks in Automobilen bislang noch keine ausreichenden statistischen Zuverlässigkeitsdaten aus dem Alltagsbetrieb vorliegen können, ist das Parken in geschlossenen Räumen derzeit nicht erlaubt. Dieses Verbot bleibt aus Sorgfalt der BMW Group den Nutzern gegenüber solange bestehen, bis eine ausreichende Zahl von statistisch validen Daten hierzu existieren. Diese werden im langfristigen Betrieb und zusätzlichen Absicherungsprogrammen gewonnen.

Das Fahren und kurzzeitige Halten in geschlossenen Räumen, wie zum Beispiel Parkhäusern, die Durchfahrt beliebiger Tunnel und die Nutzung von Waschanlagen sind hingegen erlaubt, ebenso wie das Parken in einem offenen Carport.

Montage im BMW Werk Dingolfing.

Die Montage des BMW Hydrogen 7 erfolgt unter Serienbedingungen im BMW Werk Dingolfing parallel zu den dort produzierten Modellen der BMW 7er, BMW 6er und BMW 5er Reihe. Wie alle Zwölfzylinder-Motoren entsteht das Triebwerk im Münchner Motorenwerk des Unternehmens.

Der Fahrer des BMW Hydrogen 7 hat Anteil an einer Pionierleistung.

Der BMW Hydrogen 7 wurde in zahlreichen Erprobungen auch im Straßenverkehr auf seine Alltagstauglichkeit hin überprüft. Der Umstieg auf die Wasserstoff-Technologie macht für den Nutzer des Fahrzeugs in einigen, wenn auch wenigen, Punkten eine Umstellung erforderlich. Autofahrer, die sich schon jetzt für die Wasserstoff-Limousine entscheiden, haben Anteil an einer Pionierleistung. Viele Erfahrungen im Umgang mit dem Fahrzeug lassen sich erst durch den Alltagsbetrieb gewinnen. Die Erfahrungswerte der Nutzer prägen und fördern so die Weiterentwicklung der gesamten Technologie.

Mit der weltweit ersten Wasserstoff-Luxuslimousine für den Alltagsbetrieb spricht BMW Nutzer an, die über eine visionäre Grundeinstellung verfügen und daher ein hohes Interesse daran haben, den Beginn einer neuen Ära der individuellen Mobilität hautnah zu erfahren. Ihnen wird der BMW Hydrogen 7 – analog zu herkömmlichen Leasing-Vereinbarungen – für eine vereinbarte Zeitspanne zur Verfügung gestellt. In den USA wird der BMW Hydrogen 7 einem ausgewählten Nutzerkreis auf Testbasis zur Verfügung gestellt.

Bei der Übergabe des Fahrzeugs erhält der Nutzer eine detaillierte Einweisung. Das Wartungsintervall beträgt drei Monate. Darüber hinaus ist die Wasserstoff-Limousine mit einem innovativen Ferndiagnosesystem ausgestattet. Das System erfasst eine Vielzahl von Fahrzeugdaten, wie Tankinnendruck, Füllstand, Bordnetzspannung und eventuell auftretende Eigendiagnosedaten sowie Fehlermeldungen, und übermittelt diese regelmäßig selbsttätig an eine BMW Hotline.

Potenzial des Wasserstoffs früh erkannt.

Die weltweit erste in Serie gefertigte Wasserstoff-Luxuslimousine für die Nützung im Alltagsbetrieb ist das Ergebnis einer jahrzehntelangen intensiven Forschung zu alternativen Antriebsenergien innerhalb der BMW Group. Die Forscher von BMW haben Wasserstoff früh als den Kraftstoff der Zukunft erkannt. Schon in den 80er-Jahren startete die BMW Group die Forschung von Motoren und Fahrzeugen, die mit flüssigem Wasserstoff betrieben werden können. Damals wurde der erste Prototyp eines bivalenten Wasserstoff-Fahrzeugs präsentiert, mit dem BMW den Grundstein für diese Technologie legte. Heute bestätigen viele Forschungen von Wissenschaftlern und Experten rund um den Globus, dass der Wechsel zu einem nachhaltigen und möglichst langfristig verfügbaren Energieträger nur durch einen Kraftstoff gewährleistet wird: regenerativ erzeugter Wasserstoff.

CO2-Reduzierung bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren.

Die modernen Verbrennungsmotoren, die in Fahrzeugen der BMW Group zum Einsatz kommen, zeichnen sich dadurch aus, dass sie ein Höchstmaß an Fahrdynamik ermöglichen und zugleich auf dem Gebiet der Wirtschaftlichkeit Akzente setzen. Der Fortschritt, der in der Motorenentwicklung erzielt wird, wirkt sich stets in mehreren Bereichen aus. Jede neu entwickelte Antriebseinheit weist eine höhere Leistung, ein geringeres Gewicht und einen geringeren Kraftstoffverbrauch auf als der jeweilige Vorgängermotor. Dieses Prinzip wird bei BMW als effiziente Dynamik bezeichnet und leistet kurz- und mittelfristig einen bedeutenden Beitrag zur Reduzierung von Emissionen, einschließlich des Ausstoßes von Kohlendioxid (CO2). Das Prinzip der effizienten Dynamik ergänzt sich daher ideal mit der Energiestrategie BMW CleanEnergy, die langfristig auf eine vollkommen CO2-neutrale Antriebstechnologie zielt.

Bis zum Jahre 2008 gilt es, die CO2-Emissionen aller neu zugelassenen europäischen Autos auf durchschnittlich 140g CO2/km zu senken, dazu verpflichtete sich der Verband der europäischen Automobilindustrie (ACEA) 1998 gegenüber der Europäischen Union. Dies entspricht einer Reduzierung des CO2-Ausstoßes um 25 Prozent gegenüber 1995. Mit dem BMW Hydrogen 7 und der Implementierung der Wasserstofftechnologie in den Serienentwicklungsprozess zeigt die BMW Group – parallel zur permanenten Schadstoff-Reduzierung bei Benzin- und Dieselmotoren – einen Weg auf, der langfristig zu einem noch wesentlich stärkeren Rückgang des CO2-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen führen kann. Die BMW Group übernimmt damit die Rolle des Schrittmachers und geht als Technologieführer mit gutem Beispiel voran.

Das Signal, das die BMW Group mit der Vorstellung des BMW Hydrogen 7 aussendet, richtet sich nicht nur eine besonders innovationsorientierte Nutzergruppe, sondern auch an all jene Netzwerkpartner aus Politik, Wissenschaft und Energiewirtschaft, die den Aufbruch in eine neue Ära der Mobilität gemeinsam fördern und gestalten. Die 1998 von BMW mitinitiierte und mit Unterstützung der Bundesregierung gestartete Initiative Verkehrswirtschaftliche Energiestrategie (VES) hat eine wissenschaftliche Untersuchung zu mehr als 10 Alternativkraftstoffen mit über 70 Herstellungsverfahren durchgeführt. Diese Studie hat ergeben, dass regenerativ erzeugter Wasserstoff langfristig gesehen die eindeutig zukunftsfähigste Lösung für eine umweltfreundliche automobile Fortbewegung darstellt. Zur VES gehören die Unternehmen Aral/BP, BMW Group, DaimlerChrysler, Ford, MAN, General Motors/Opel, RWE, Vattenfall, Shell, Total und Volkswagen.

Zukunft hat einen Namen: BMW CleanEnergy.

Die Förderung der Wasserstoff-Technologie als Energieform der Zukunft ist wesentlicher Bestandteil der Energiestrategie BMW CleanEnergy. BMW CleanEnergy ist der Oberbegriff für den ökologisch idealen, geschlossenen Energiekreislauf auf Wasserbasis. Denn Wasserstoff kann, mit Hilfe von Energie aus Sonne, Wind, Wasserkraft oder Biomasse, nahezu unbegrenzt gewonnen und genutzt werden. Die Vision einer nachhaltigen und schadstofffreien Mobilität erstreckt sich bei BMW damit nicht nur auf den Betrieb des Fahrzeugs, sondern auch auf die Erzeugung des Kraftstoffs. Die Diversifikation der Energie, eine zunehmende Unabhängigkeit und langfristig die Ablösung vom Verbrauch fossiler Kraftstoffe als Antriebsenergie ist ökologisch und ökonomisch notwendig. Nur so können CO2-Emissionen und Versorgungsrisiken langfristig vermindert werden. Der BMW Hydrogen 7 wird mit seinem richtungweisenden Antriebskonzept zum Schrittmacher für eine nachhaltige und umweltverträgliche Mobilität.

Aufbau der Versorgungsinfrastruktur.

Mit der Einführung des BMW Hydrogen 7 setzt die BMW Group einen starken Impuls für den Ausbau der Wasserstoff-Versorgung. Das flächendeckende Netz von Wasserstoff-Tankstellen ist derzeit zwar noch eine Vision, das technische und logistische Know-how dazu ist jedoch weitgehend vorhanden.

Total Wasserstoff-Tankstelle in Berlin

Um den Ausbau von Wasserstoff-Tankstellen voranzutreiben, engagiert sich die BMW Group seit Beginn in der im Jahre 2002 gegründeten Clean Energy Partnership Berlin (CEP). Der CEP gehören inzwischen Aral, die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG), DaimlerChrysler, Ford, General Motors/Opel, Volkswagen, Hydro, Linde, Total und Vattenfall Europe an. Sie trägt eines der wichtigsten Demonstrationsprojekte Europas – und eines der größten weltweit. Ziel der CEP ist es, den Energieträger Wasserstoff weiter zu erschließen und die Möglichkeiten des Alltagseinsatzes zu demonstrieren.

Die Arbeit der CEP ist Bestandteil der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie. Ein Schwerpunkt der CEP-Projekte ist die praktische Erprobung der Versorgung. Dazu wurden im November 2004 und im März 2006 zwei Wasserstoff-Tankstellen am Standort Berlin gebaut. Eine weitere wird noch im Jahr 2006 in München entstehen. An diesen Tankstellen kann sowohl flüssiger als auch gasförmiger Wasserstoff getankt werden. Weiter arbeitet die BMW Group sowohl im Rahmen der Hydrogen Fuel Cell Technology Platform der EU als auch im nationalen Innovationsprogramm der Bundesregierung aktiv mit. Zum internationalen Engagement gehört ferner die Mitwirkung an einer Forschungsallianz des US-amerikanischen Departments of Energy sowie die Initiierung einer Wasserstoff-Machbarkeitsstudie und einer Informationskampagne zu diesem Thema in China.

Quelle: BMW Presse-Information vom 13.11.2006

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